(57)【要約】  電力ベース遅延プロファイルとＳＰベース遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように電力ベース遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットし、ＳＰベース遅延プロファイルのうち、到来波の検出時間をオフセットした電力ベース遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値に置き換えて、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルとして出力する。
2011086609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重された信号を受信するデジタル放送受信装置において、
受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからサブキャリア電力データを算出するサブキャリア電力算出部と、
前記サブキャリア電力算出部によって算出されたサブキャリア電力データを逆フーリエ変換して、第１の遅延プロファイルを生成する第１の逆フーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出部と、
前記パイロット信号抽出部によって抽出されたパイロット信号を既知の値で除算して、各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを算出する除算部と、
前記除算部によって算出された各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿する時間方向内挿部と、
前記時間方向内挿部によって時間方向に内挿された伝送路特性データを逆フーリエ変換して、第２の遅延プロファイルを生成する第２の逆フーリエ変換部と、
前記第１の逆フーリエ変換部によって生成された第１の遅延プロファイルと前記第２の逆フーリエ変換部によって生成された第２の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、前記第２の遅延プロファイルのうち、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、前記閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値に置き換えて、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力する遅延プロファイル合成部とを備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項２】
前記遅延プロファイル合成部は、前記第２の逆フーリエ変換部によって生成された第２の遅延プロファイルの代わりに、当該第２の遅延プロファイルにおける到来波の検出時間範囲の内容を当該検出時間範囲の前後にそれぞれコピーした第３の遅延プロファイルと、前記第１の逆フーリエ変換部によって生成された第１の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、前記第３の遅延プロファイルのうち、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、前記閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値に置き換えて、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項３】
前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記フーリエ変換部によるフーリエ変換の開始タイミングを決定するフーリエ変換タイミング生成部を備えたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項４】
前記時間方向内挿部は、前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記伝送路特性データの時間方向の内挿の内挿係数を決定することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５】
前記時間方向内挿部により時間方向に内挿された伝送路特性データを周波数方向に内挿する周波数方向内挿部を備え、
前記周波数方向内挿部は、前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記伝送路特性データの周波数方向の内挿の内挿係数を決定することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項６】
直交周波数分割多重された信号を受信するデジタル放送受信装置において、
受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからサブキャリア電力データを算出するサブキャリア電力算出部と、
前記サブキャリア電力算出部によって算出されたサブキャリア電力データを逆フーリエ変換して、第１の遅延プロファイルを生成する第１の逆フーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出部と、
前記パイロット信号抽出部によって抽出されたパイロット信号を既知の値で除算して、各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを算出する除算部と、
前記除算部によって算出された各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿する時間方向内挿部と、
前記時間方向内挿部によって時間方向に内挿された伝送路特性データを逆フーリエ変換して、第２の遅延プロファイルを生成する第２の逆フーリエ変換部と、
前記第１の逆フーリエ変換部によって生成された第１の遅延プロファイルと前記第２の逆フーリエ変換部によって生成された第２の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルと、前記第２の遅延プロファイルとの対応する到来時間の値を乗算して、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力する遅延プロファイル合成部とを備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項７】
前記遅延プロファイル合成部は、前記第２の逆フーリエ変換部によって生成された第２の遅延プロファイルの代わりに、当該第２の遅延プロファイルにおける到来波の検出時間範囲の内容を当該検出時間範囲の前後にそれぞれコピーした第３の遅延プロファイルと前記第１の逆フーリエ変換部によって生成された第１の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルと、前記第３の遅延プロファイルとの対応する到来時間の値を乗算して、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力することを特徴とする請求項６記載のデジタル放送受信装置。
【請求項８】
前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記フーリエ変換部によるフーリエ変換の開始タイミングを決定するフーリエ変換タイミング生成部を備えたことを特徴とする請求項６記載のデジタル放送受信装置。
【請求項９】
前記時間方向内挿部は、前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記伝送路特性データの時間方向の内挿の内挿係数を決定することを特徴とする請求項６記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１０】
前記時間方向内挿部により時間方向に内挿された伝送路特性データを周波数方向に内挿する周波数方向内挿部を備え、
前記周波数方向内挿部は、前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記伝送路特性データの周波数方向の内挿の内挿係数を決定することを特徴とする請求項６記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１１】
直交周波数分割多重された信号を受信するデジタル放送受信装置において、
受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからサブキャリア電力データを算出して出力するサブキャリア電力算出部と、
前記フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出部と、
前記パイロット信号抽出部によって抽出されたパイロット信号を既知の値で除算して、各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを算出する除算部と、
前記除算部によって算出された各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿して出力する時間方向内挿部と、
前記サブキャリア電力算出部と前記時間方向内挿部の出力データを切り替えて選択する信号選択部と、
前記信号選択部によって選択された出力データを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部と、
前記逆フーリエ変換部によって、前記サブキャリア電力算出部の出力データを逆フーリエ変換して得られた第１の遅延プロファイルと、前記時間方向内挿部の出力データを逆フーリエ変換して得られた第２の遅延プロファイルとを記憶するメモリ部と、
前記メモリ部から読み出した前記第１の遅延プロファイルと前記第２の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、前記第２の遅延プロファイルのうち、前記到来波の検出時間をオフセットした前記第１の遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、前記閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値に置き換えて、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力する遅延プロファイル合成部とを備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項１２】
前記遅延プロファイル合成部は、前記第２の逆フーリエ変換部によって生成された第２の遅延プロファイルの代わりに、当該第２の遅延プロファイルにおける到来波の検出時間範囲の内容を当該検出時間範囲の前後にそれぞれコピーした第３の遅延プロファイルと前記第１の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、前記第３の遅延プロファイルのうち、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、前記閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値に置き換えて、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力することを特徴とする請求項１１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１３】
前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記フーリエ変換部によるフーリエ変換の開始タイミングを決定するフーリエ変換タイミング生成部を備えたことを特徴とする請求項１１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１４】
前記時間方向内挿部は、前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記伝送路特性データの時間方向の内挿の内挿係数を決定することを特徴とする請求項１１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１５】
前記時間方向内挿部により時間方向に内挿された伝送路特性データを周波数方向に内挿する周波数方向内挿部を備え、
前記周波数方向内挿部は、前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記伝送路特性データの周波数方向の内挿の内挿係数を決定することを特徴とする請求項１１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１６】
直交周波数分割多重された信号を受信するデジタル放送受信装置において、
受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからサブキャリア電力データを算出して出力するサブキャリア電力算出部と、
前記フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出部と、
前記パイロット信号抽出部によって抽出されたパイロット信号を既知の値で除算して、各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを算出する除算部と、
前記除算部によって算出された各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿して出力する時間方向内挿部と、
前記サブキャリア電力算出部と前記時間方向内挿部の出力データを切り替えて選択する信号選択部と、
前記信号選択部によって選択された出力データを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部と、
前記逆フーリエ変換部によって、前記サブキャリア電力算出部の出力データを逆フーリエ変換して得られた第１の遅延プロファイルと、前記時間方向内挿部の出力データを逆フーリエ変換して得られた第２の遅延プロファイルとを記憶するメモリ部と、
前記メモリ部から読み出した前記第１の遅延プロファイルと前記第２の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルと前記第２の遅延プロファイルとの対応する到来時間の値を乗算して、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力する遅延プロファイル合成部とを備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項１７】
前記遅延プロファイル合成部は、前記第２の逆フーリエ変換部によって生成された第２の遅延プロファイルの代わりに、当該第２の遅延プロファイルにおける到来波の検出時間範囲の内容を当該検出時間範囲の前後にそれぞれコピーした第３の遅延プロファイルと前記第１の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルと前記第３の遅延プロファイルとの対応する到来時間の値を乗算して、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力することを特徴とする請求項１６記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１８】
前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記フーリエ変換部によるフーリエ変換の開始タイミングを決定するフーリエ変換タイミング生成部を備えたことを特徴とする請求項１６記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１９】
前記時間方向内挿部は、前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記伝送路特性データの時間方向の内挿の内挿係数を決定することを特徴とする請求項１６記載のデジタル放送受信装置。
【請求項２０】
前記時間方向内挿部により時間方向に内挿された伝送路特性データを周波数方向に内挿する周波数方向内挿部を備え、
前記周波数方向内挿部は、前記遅延プロファイル合成部により生成された遅延プロファイルの内容に基づいて、前記伝送路特性データの周波数方向の内挿の内挿係数を決定することを特徴とする請求項１６記載のデジタル放送受信装置。
【請求項２１】
直交周波数分割多重された信号を受信するデジタル放送受信装置による受信信号の遅延プロファイル作成方法において、
受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換したデータから算出されたサブキャリア電力データを逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを生成するステップと、
前記受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換したデータから抽出したパイロット信号を既知の値で除算して得られた各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿し、当該時間方向に内挿した伝送路特性データを逆フーリエ変換して、第２の遅延プロファイルを生成するステップと、
前記第１の遅延プロファイルと前記第２の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するよう前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするステップと、
前記第２の遅延プロファイルのうち、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、前記閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値に置き換えて、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力するステップとを備えたことを特徴とする遅延プロファイル作成方法。
【請求項２２】
直交周波数分割多重された信号を受信するデジタル放送受信装置による受信信号の遅延プロファイル作成方法において、
受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換したデータから算出されたサブキャリア電力データを逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを生成するステップと、
前記受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換したデータから抽出したパイロット信号を既知の値で除算して得られた各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿し、当該時間方向に内挿した伝送路特性データを逆フーリエ変換して、第２の遅延プロファイルを生成するステップと、
前記第２の遅延プロファイルにおける到来波の検出時間範囲の内容を当該検出時間範囲の前後にそれぞれコピーした第３の遅延プロファイルと、前記第１の逆フーリエ変換部によって生成された第１の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するよう前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするステップと、
前記第３の遅延プロファイルのうち、前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、前記閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値に置き換えて、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力するステップとを備えたことを特徴とする遅延プロファイル作成方法。
【請求項２３】
直交周波数分割多重された信号を受信するデジタル放送受信装置による受信信号の遅延プロファイル作成方法において、
受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換したデータから算出されたサブキャリア電力データを逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを生成するステップと、
前記受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換したデータから抽出したパイロット信号を既知の値で除算して得られた各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿し、当該時間方向に内挿した伝送路特性データを逆フーリエ変換して、第２の遅延プロファイルを生成するステップと、
前記第１の遅延プロファイルと前記第２の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するよう前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするステップと、
前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルと、前記第２の遅延プロファイルとの対応する到来時間の値を乗算して、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力するステップとを備えたことを特徴とする遅延プロファイル作成方法。
【請求項２４】
直交周波数分割多重された信号を受信するデジタル放送受信装置による受信信号の遅延プロファイル作成方法において、
受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換したデータから算出されたサブキャリア電力データを逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを生成するステップと、
前記受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換したデータから抽出したパイロット信号を既知の値で除算して得られた各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿し、当該時間方向に内挿した伝送路特性データを逆フーリエ変換して、第２の遅延プロファイルを生成するステップと、
前記第２の遅延プロファイルにおける到来波の検出時間範囲の内容を当該検出時間範囲の前後にそれぞれコピーした第３の遅延プロファイルと、前記第１の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するよう前記第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするステップと、
前記到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルと、前記第３の遅延プロファイルとの対応する到来時間の値を乗算して、前記受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力するステップとを備えたことを特徴とする遅延プロファイル作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；直交周波数分割多重）方式を使用してデジタル放送波を受信するデジタル放送受信装置及び遅延プロファイル作成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ方式では、送信する情報が複数のサブキャリアに割り振られ、各サブキャリアにおいてデジタル変調される。デジタル変調の方式としては、例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式や、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式又は多値ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式等が挙げられる。
また、特定のサブキャリアには、既知の信号が多重されており、受信側において、この既知信号を利用してサブキャリアの復調が行われる。
一方、既知信号を多重するサブキャリアは、逆フーリエ変換処理により直交変換され、所望の送信周波数に周波数変換されてから伝送される。この逆フーリエ変換処理が行われる伝送単位をシンボルと呼ぶ。
逆フーリエ変換処理後の信号の最後部は、コピーされてシンボルの先頭に付加される。この付加された部分は、ガードインターバルと呼ばれ、ガードインターバル長以下の遅延時間を有する到来波があっても、受信側においてシンボル間で干渉することなく、信号を再生することができる。【０００３】
送信信号に予め挿入される既知信号としては、国内の地上デジタル放送であるＩＳＤＢ−Ｔ方式や欧州で採用されているＤＶＢ−Ｔ方式を例にとると、スキャッタードパイロット（ＳＰ；Scattered Pilot）信号（以下、ＳＰ信号と呼ぶ）がある。このＳＰ信号は、送信信号に周期的に挿入される。
受信側は、送信信号に周期的に挿入される各ＳＰ信号の値を既知のＳＰ信号として予め有しており、受信したＳＰ信号を既知のＳＰ信号で除算することによって、各ＳＰ信号における振幅と位相の変動量（以下、伝送路特性と呼ぶ）を推定（以下、伝送路推定と呼ぶ）することができる。
また、この伝送路特性の値を逆フーリエ変換することにより、受信信号の到来時間ごとの強度を示す遅延プロファイルを得ることができる。ここでは、伝送路特性値から求めた遅延プロファイルをＳＰベース遅延プロファイルと呼ぶ。【０００４】
遅延プロファイルを求める別の方法として、受信信号の電力スペクトルを利用するものがある（例えば、特許文献１参照）。この方法では、受信信号を周波数領域で二乗し、電力次元に変換してから逆フーリエ変換することで遅延プロファイルを求める。ここでは、この遅延プロファイルを電力ベース遅延プロファイルと呼ぶ。【０００５】
電力ベース遅延プロファイルは、有効シンボル長をＴｓとすると、到来波を検出可能な最大遅延時間がＴｓ／２となり、ＳＰベース遅延プロファイルにおける±Ｔｓ／６よりも長い時間範囲である。
しかしながら、電力ベース遅延プロファイルでは、主波に対して先行波と遅延波との相対的な時間差しか求められず、先行波と遅延波との見分けがつかないという問題点があった。また、複数の到来波がある場合には、到来波相互の干渉によって混変調が生じ、本来存在しない到来波が遅延プロファイル上に現れるという問題点があった。【０００６】
一方、特許文献２には、上述したＳＰベース遅延プロファイルに相当する伝達関数法による遅延プロファイルと、電力ベース遅延プロファイルに相当する電力スペクトル法による遅延プロファイルとを組み合わせて用いるＯＦＤＭ波遅延プロファイル測定装置が開示されている。この装置では、双方の遅延プロファイルを用いることで、遅延プロファイルの測定方法における、遅延波を測定可能な最大遅延時間の長さ、遅延波を測定可能な時間分解能、遅延波を測定可能なレベル、遅延波レベルの精度及び偽りのパルス応答を無くすことができる。
しかしながら、伝達関数法による遅延プロファイル（ＳＰベース遅延プロファイル）にのみ現れている到来波については、そのまま測定結果として出力されるために、当該受信装置を搭載した移動体の高速移動時に発生する疑似到来波を削除できないという問題点があった。【０００７】
特許文献３に記載のＯＦＤＭ受信装置では、自身を搭載する移動体の高速移動時に発生する疑似到来波を判定することで、高速移動時の誤制御を防止している。
しかしながら、到来波を検出可能な時間範囲が±Ｔｓ／６までという制限があり、遅延時間の長い到来波に対しては誤制御する可能性があるという問題点があった。
また、特許文献３に記載の受信装置は、疑似到来波が現れない正確な遅延プロファイルを出力する機能を備えていない。【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、自身を搭載した移動体が高速で移動する環境であったり、ＳＰベース遅延プロファイルで到来波を検出可能な時間範囲を超える到来波がある場合であっても、誤りのない遅延プロファイルを提供して誤制御をなくし、受信性能を向上させることができるデジタル放送受信装置及び遅延プロファイル作成方法を得ることを目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２６８８３１号公報
【特許文献２】特開２００６−９３７６０号公報
【特許文献３】特開２００８−７２２２４号公報
【発明の概要】
【００１０】
この発明に係るデジタル放送受信装置は、受信された直交周波数分割多重信号を伝送単位ごとにフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからサブキャリア電力データを算出するサブキャリア電力算出部と、サブキャリア電力算出部によって算出されたサブキャリア電力データを逆フーリエ変換して、第１の遅延プロファイルを生成する第１の逆フーリエ変換部と、フーリエ変換部によってフーリエ変換されたデータからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出部と、パイロット信号抽出部によって抽出されたパイロット信号を既知の値で除算して、各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを算出する除算部と、除算部によって算出された各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿する時間方向内挿部と、時間方向内挿部によって時間方向に内挿された伝送路特性データを逆フーリエ変換して、第２の遅延プロファイルを生成する第２の逆フーリエ変換部と、第１の逆フーリエ変換部によって生成された第１の遅延プロファイルと第２の逆フーリエ変換部によって生成された第２の遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように第１の遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、第２の遅延プロファイルのうち、到来波の検出時間をオフセットした第１の遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値に置き換えて、受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして出力する遅延プロファイル合成部とを備えるものである。
【００１１】
この発明によれば、自身を搭載した移動体が高速で移動する環境であったり、第２の遅延プロファイル（ＳＰベース遅延プロファイル）における検出時間範囲を超える到来波が存在する場合であっても、受信された直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルとして誤りのない遅延プロファイルを提供して誤制御をなくし受信性能を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】送信信号におけるＳＰ信号の配置パターンを示す図である。
【図２】時間方向に内挿補間したＳＰ信号の伝送路特性の推定結果を示す図である。
【図３】時間方向と周波数方向に内挿補間したＳＰ信号の伝送路特性の推定結果を示す図である。
【図４】ＳＰベース遅延プロファイルの一例を示す図である。
【図５】時間方向の内挿補間で誤りを含む伝送路特性の推定結果を示す図である。
【図６】ＳＰベース遅延プロファイル及びこれに発生する疑似到来波を示す図である。
【図７】ＳＰベース遅延プロファイルで検出範囲を超えた遅延波による不具合の一例を示す図である。
【図８】電力ベース遅延プロファイルの一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１によるデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態１の遅延プロファイル合成部による動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１における遅延プロファイルの合成処理を説明する説明図である。
【図１２】実施の形態２の遅延プロファイル合成部による動作の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態３における遅延プロファイルの合成処理を説明する説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態４によるデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】この発明の実施の形態５によるデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
先ず、ＯＦＤＭ方式の送信信号に挿入するＳＰ信号、ＳＰベース遅延プロファイル及び電力ベース遅延プロファイルについて説明する。
図１は、送信信号におけるＳＰ信号の配置パターンを示す図であり、図１中の黒丸記号がＳＰ信号を示しており、白丸記号がデータ等の信号を示している。図１に示すように、ＳＰ信号は、時間方向に４シンボルごと、周波数方向に１２キャリアごとに分散配置されており、かつそれらの挿入位置が４シンボル周期で同じ周波数位置になるようにシンボルごとに３キャリアずつシフトしながら配置されている。受信側では、受信したＳＰ信号を既知のＳＰ信号で除算することにより、各ＳＰ信号における伝送路特性の推定を行う。
【００１４】
図２は、時間方向に内挿補間されたＳＰ信号の伝送路特性の推定結果を示す図であり、図２中の黒丸記号がＳＰ信号の伝送路特性の推定値を示し、黒三角記号が時間方向に内挿補間した伝送路特性の推定値を示しており、白丸記号がデータ等の信号を示している。
また、図３は、時間方向と周波数方向に内挿補間したＳＰ信号の伝送路特性の推定結果を示す図であり、図３中の黒丸記号がＳＰ信号の伝送路特性の推定値を示し、黒三角記号が時間方向に内挿補間した伝送路特性の推定値を示しており、黒四角記号が周波数方向に内挿補間した伝送路特性の推定値を示している。
【００１５】
ＳＰ信号の伝送路特性の推定値を、図２に示すように時間方向に内挿補間した後、図３に示すように、さらに周波数方向に内挿補間することによって、全てのサブキャリアに対する伝送路特性を得ることが可能となる。
ここで、図２のように、１２キャリアずつ分散配置されたＳＰ信号の伝送路推定値を時間方向に内挿補間することで、伝送路推定値が周波数方向に３キャリアずつ分散される。このため、伝送路特性を推定可能な時間範囲がＴｓ／１２からＴｓ／３へ拡張され、到来波の到来時間差が大きい環境であっても、拡張された時間範囲内であれば、正しく伝送路特性の推定が可能となる。
【００１６】
図４は、ＳＰベース遅延プロファイルの一例を示す図である。上述した伝送路特性値を逆フーリエ変換することで、図４に示すような受信信号の到来時間ごとの強度を示す遅延プロファイル（ＳＰベース遅延プロファイル）が得られる。図４に示すように、ＯＦＤＭ信号を用いたデジタル放送において、主波は、受信信号に含まれる複数の到来波のうち、最もレベルの高い到来波である。また、受信信号に含まれるマルチパスや再送信における回り込み等によって、主波の遅延波や先行波（図４中に不図示）が発生する。受信装置を搭載した移動体（例えば車両）が高速に移動する環境において、受信装置の受信信号は、ドップラー変動を受けてシンボルごとの伝送路特性が変動する。
【００１７】
図５は、時間方向の内挿補間で誤りを含む伝送路特性の推定結果を示す図であり、図５中の黒丸記号がＳＰ信号の伝送路特性の推定値を示し、バツ記号が時間方向の内挿補間で誤りを含む伝送路特性の推定値を示しており、白丸記号がデータ等の信号を示している。ドップラー変動による伝送路特性の変動の最大周波数（最大ドップラー周波数とも言う）が、時間方向の内挿補間で補間可能な最大の周波数である、１／（（Ｔｓ＋Ｔｇ）／８）（Ｈｚ）を超えると、図５に示すように、誤りを含む伝送路特性となり、時間方向の内挿補間が正しく行えなくなる。ここで、Ｔｓは有効シンボル長、Ｔｇはガードインターバル長であり、内挿補間で補間可能な最大周波数を示す上記式は、サンプリング定理と、４シンボル周期にＳＰ信号が内挿されることから導出される。
【００１８】
図６は、ＳＰベース遅延プロファイル及びこれに発生する疑似到来波を示す図である。受信装置を搭載している移動体の高速移動によって、図５のように時間方向の内挿補間が誤って行われた伝送路特性の推定結果からＳＰベース遅延プロファイルを求めると、図６に示すように、到来波を検出可能な±Ｔｓ／６の時間範囲内に、本来存在しない到来波が疑似到来波として遅延プロファイル上に現れる。この擬似到来波によって受信装置が誤った制御を行ってしまうと、その結果として受信性能が悪化する。
【００１９】
また、ＳＰベース遅延プロファイルでは、到来波の検出範囲である、±Ｔｓ／６の時間範囲を超える遅延時間の到来波があると、下記のような不具合が発生する。
図７は、ＳＰベース遅延プロファイルで検出範囲を超えた遅延波による不具合の一例を示す図である。図７に示すように、ＳＰベース遅延プロファイルでは、±Ｔｓ／６の時間範囲を超える遅延時間の到来波があると、当該到来波が、遅延プロファイル上で、本来の遅延時間から検出範囲内の信号として折り返す折り返し信号となって現れる。このため、主波に対して、本来遅延波であった到来波が先行波のようになり、先行波と遅延波の見分けがつかなくなる。
一方、電力ベース遅延プロファイルでは、到来波を検出可能な時間範囲がＴｓ／２まであるが、主波に対する遅延波と先行波との相対的な時間差しか求められない。このため、図８に示すように、電力ベース遅延プロファイルにおいては、先行波と遅延波の見分けがつかない。また、複数の到来波がある場合には、電力ベース遅延プロファイルにおいて、到来波相互の干渉によって混変調が生じ、本来存在しない到来波が遅延プロファイル上に現れる。
【００２０】
特許文献１では、電力ベース遅延プロファイルを利用するため、上述の問題が生じる。また、特許文献２の装置は、ＳＰベース遅延プロファイルと電力ベース遅延プロファイルとを組み合わせて用いるが、ＳＰベース遅延プロファイルにのみ現れる到来波をそのまま検出結果とする。このため、高速移動時に発生するＳＰベース遅延プロファイル上の疑似到来波を除去できない。さらに、特許文献３に記載の受信装置は、高速移動時に発生する疑似到来波を判定することで、誤制御を防止するが、到来波の検出範囲が±Ｔｓ／６までという制限があり、遅延時間の長い到来波に対しては誤制御する可能性がある。
【００２１】
そこで、この発明の実施の形態１では、電力ベース遅延プロファイルを利用して、ＳＰベース遅延プロファイルに含まれる誤差信号を打ち消し、当該誤差信号を打ち消したＳＰベース遅延プロファイルを、双方の遅延プロファイルの利点が、いわゆる合成された遅延プロファイルを新たに生成する。このようにすることで、高速移動環境であったり、遅延時間が検出範囲を超える到来波が存在する場合であっても、新たに生成した遅延プロファイルには誤りがなく、また従前の遅延プロファイルによる誤った制御が行われることなく、正確な受信動作が可能である。以下、その詳細を説明する。
【００２２】
図９は、この発明の実施の形態１によるデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１によるデジタル放送受信装置１は、ＯＦＤＭ方式を使用してデジタル放送波を受信する受信装置であって、図９に示すように、フーリエ変換部２、パイロット信号抽出部３、既知信号生成部４、除算部５、時間方向内挿部６、周波数方向内挿部７、等化部８、サブキャリア電力算出部９、第１の逆フーリエ変換部１０ａ、第２の逆フーリエ変換部１０ｂ及び遅延プロファイル合成部１１を備える。
【００２３】
フーリエ変換部２は、受信された信号から１シンボル期間の時間軸信号（伝送単位の信号）を切り出してフーリエ変換を施し、周波数軸信号を生成する構成部であり、具体的には、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）を行う。このフーリエ変換を施すことにより、受信された時間軸信号が周波数軸信号の搬送波単位であるサブキャリアごとの信号に変換される。
【００２４】
パイロット信号抽出部３は、フーリエ変換部２により得られたサブキャリアごとの信号から、所定のサブキャリア位置に挿入されているＳＰ信号を抽出する構成部である。既知信号生成部４は、パイロット信号抽出部３によりＳＰ信号が抽出された所定のサブキャリア位置に対応するＳＰ信号の既知の値を生成する構成部である。既知の値のＳＰ信号は、送信時のＳＰ信号の値であり、以下、既知ＳＰ信号と呼ぶ。除算部５は、パイロット信号抽出部３により抽出されたＳＰ信号の値を、これに対応する既知ＳＰ信号の値で除算して伝送路特性値を得る構成部である。
【００２５】
ＯＦＤＭ信号において、ＳＰ信号は１２キャリアごとに分散して挿入されているため、全てのサブキャリアの伝送路特性を得るには内挿処理を行う必要がある。先ず、ＯＦＤＭ信号には、時間方向に４シンボル置きにＳＰ信号が配置されているので、時間方向に内挿処理を行う。時間方向内挿部６は、除算部５で生成された伝送路特性値を時間方向に内挿する構成部であり、直線内挿又は複数のシンボルのＦＩＲ（Finite impulse response）フィルタ等を用いて時間方向の内挿処理を行う。時間方向に内挿処理を行うことにより、図２に示すように周波数方向に３キャリアごとの伝送路特性信号が得られる。
【００２６】
周波数方向内挿部７は、時間方向内挿部６によって得られた伝送路特性信号に対して、直線内挿又は複数のシンボルのＦＩＲフィルタ等を用いて、周波数方向の内挿処理を行う構成部である。この周波数方向の内挿処理を施すことにより、図３に示すように、全てのサブキャリアの伝送路特性が得られる。等化部８は、フーリエ変換部２によって得られたサブキャリアごとの信号を、周波数方向内挿部７により得られたサブキャリアごとの伝送路特性値で除算して受信信号の等化を行う構成部である。等化部８の後段には信号再生部があり、この信号再生部が、等化部８による等化結果から元の送信データを再生する。
【００２７】
サブキャリア電力算出部９は、フーリエ変換部２によって得られたサブキャリアごとの信号からサブキャリア電力を算出する構成部である。第１の逆フーリエ変換部１０ａは、サブキャリア電力算出部９の演算結果から、電力ベース遅延プロファイル（第１の遅延プロファイル）を生成する構成部である。第２の逆フーリエ変換部１０ｂは、時間方向内挿部６で得られた伝送路特性信号に逆フーリエ変換を施した結果を用いて、ＳＰベース遅延プロファイル（第２の遅延プロファイル）を生成する構成部である。
【００２８】
遅延プロファイル合成部１１は、第１の逆フーリエ変換部１０ａから電力ベース遅延プロファイルを入力し、第２の逆フーリエ変換部１０ｂからＳＰベース遅延プロファイルを入力する構成部であり、電力ベース遅延プロファイルのうち、閾値以上の値を有する到来時間に対応するＳＰベース遅延プロファイルの値を残し、それ以外のＳＰベース遅延プロファイルの値を最小の値に置き換えて新たな遅延プロファイルを生成する。
【００２９】
一般に、送信所から送信されてから受信装置で受信されるまでの間、反射や減衰をし、また複数の送信所から同時に送信されることにより、複数の到来波が受信装置に到達するいわゆるマルチパスの信号となる。マルチパス信号に含まれる各到来波の到来時間と強度（Ｄ／Ｕ比）とを示したデータを遅延プロファイルと呼ぶ。遅延プロファイルにおいて、最も強い到来波を主波、主波より遅れて到着する到来波を遅延波、主波より早く到着する到来波を先行波と呼ぶ。
【００３０】
次に動作について説明する。
先ず、サブキャリア電力算出部９は、フーリエ変換部２で得られたサブキャリアごとの周波数軸の信号（複素信号）のＩ軸（実軸）とＱ軸（虚数軸）とをそれぞれ二乗して加算し、この加算結果を、第１の逆フーリエ変換部１０ａによる逆フーリエ変換のＩ軸の入力とし、Ｑ軸にはゼロを入力する。
第１の逆フーリエ変換部１０ａは、逆フーリエ変換を実行し、逆フーリエ変換後のＩ軸とＱ軸をそれぞれ二乗して加算した結果を、電力ベース遅延プロファイル（第１の遅延プロファイル）として遅延プロファイル合成部１１へ出力する。
電力ベース遅延プロファイルは、主波が中心となり、到来波の検出可能な時間範囲が０からＴｓ／２までであり、遅延波と先行波ともに主波を中心に左右対称に現れるという特徴がある。なお、ここで得られた電力ベース遅延プロファイルは平滑処理して用いてもよい。
【００３１】
第２の逆フーリエ変換部１０ｂは、時間方向内挿部６の出力（複素信号）を逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換の出力のＩ軸とＱ軸とをそれぞれ二乗して加算した結果を、ＳＰベース遅延プロファイル（第２の遅延プロファイル）として遅延プロファイル合成部１１へ出力する。また、ＳＰベース遅延プロファイルにおける到来波の検出可能な時間範囲の中心位置を復調基準点と呼ぶ。つまり、ＳＰベース遅延プロファイルでは、復調基準点を中心に±Ｔｓ／６までの範囲で到来波の検出が可能である。なお、ここで得られたＳＰベース遅延プロファイルは平滑処理して用いてもよい。
また、電力ベース遅延プロファイル及びＳＰベース遅延プロファイルの双方の遅延プロファイルにおける各データの順番をインデックスと呼び、それぞれのインデックスは到来時間に相当する。
【００３２】
図１０は、実施の形態１の遅延プロファイル合成部による動作の流れを示すフローチャートであり、図１１は、遅延プロファイルの合成処理を説明する説明図である。図１１を参照しながら、図１０に沿って新たな遅延プロファイルの生成処理を説明する。
遅延プロファイル合成部１１は、ＳＰベース遅延プロファイルの主波のインデックスを検出する（ステップＳＴ１）。遅延プロファイルにおいて、主波は最も大きな値を有するので、ＳＰベース遅延プロファイルの各データのうち、最も大きな値に対応するインデックスを、主波のインデックスとして検出する。
【００３３】
次に、遅延プロファイル合成部１１は、ＳＰベース遅延プロファイルの主波のインデックスと、ＳＰベース遅延プロファイルの中心（復調基準点）のインデックスとの差に相当する主波オフセット値を算出する（ステップＳＴ２）。図１１（ａ）において破線で示すＳＰベース遅延プロファイルの中心（復調基準点）と主波とのインデックス差であるαが主波オフセット値である。そこで、遅延プロファイル合成部１１は、ＳＰベース遅延プロファイルの主波のインデックスから、ＳＰベース遅延プロファイルの中心（復調基準点）のインデックスを減算した値を、主波オフセット値αとして求める。なお、図１１（ｂ）に示すように、電力ベース遅延プロファイルにおいて、主波は、必ず遅延プロファイルの中心となる。
【００３４】
続いて、遅延プロファイル合成部１１は、電力ベース遅延プロファイルのインデックスをオフセットする（ステップＳＴ３）。ここでは、電力ベース遅延プロファイルのインデックスを主波オフセット値αの分だけオフセットして各データを付け替える。このようにして、図１１（ｃ）に示すように、ＳＰベース遅延プロファイルの主波のインデックスと電力ベース遅延プロファイルの主波のインデックスとを一致させる。
【００３５】
遅延プロファイル合成部１１は、ステップＳＴ３でインデックスをオフセットした電力ベース遅延プロファイルの値を１インデックスずつ読み出して（ステップＳＴ４）、所定の閾値（スレッシュ）と比較し、読み出し値が閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳＴ５）。ここで、読み出し値が閾値以上の場合（ステップＳＴ５；ＮＯ）、この読み出し値の到来時間（インデックス）に該当する、ＳＰベース遅延プロファイルのデータに対して何も処理を行わず、ステップＳＴ７の処理へ移行する。
【００３６】
一方、読み出し値が閾値より小さければ（ステップＳＴ５；ＹＥＳ）、遅延プロファイル合成部１１は、この読み出し値の到来時間（インデックス）に該当するＳＰベース遅延プロファイルのデータを０に置換（又は到来波データとして扱われない最小の値に置換）する（ステップＳＴ６）。
【００３７】
なお、逆フーリエ変換のポイント数によっては、ＳＰベース遅延プロファイルと電力ベース遅延プロファイルとの遅延時間が一意に対応しない場合がある。この場合は、最も近い遅延時間（インデックス）の値を選択して０又は上記最小の値に置換する。また、対応する遅延時間のＳＰベース遅延プロファイルの値が存在しない場合には処理を行わない。これは、電力ベース遅延プロファイルは、遅延時間範囲（検出時間範囲）がＴｓ／２までであるのに対し、ＳＰベース遅延プロファイルは±Ｔｓ／６のためである。
【００３８】
上述の処理を実行する度に、遅延プロファイル合成部１１は、電力ベース遅延プロファイルの全てのインデックスについて終了したか否かを判定する（ステップＳＴ７）。ここで、電力ベース遅延プロファイルの全てのインデックスについて処理が終了していなければ（ステップＳＴ７；ＮＯ）、ステップＳＴ４の処理に戻り、電力ベース遅延プロファイルの次のインデックスに対応する値を読み出し、ステップＳＴ４からステップＳＴ７までの処理を繰り返す。
【００３９】
電力ベース遅延プロファイルの全てのインデックスについて上記処理が終了した場合（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、遅延プロファイル合成部１１は、電力ベース遅延プロファイルにおいて閾値に満たない値に対応する値を０又は最小の値に置換したＳＰベース遅延プロファイルを、双方の遅延プロファイルの利点が、いわゆる合成された合成遅延プロファイルとして出力する。
つまり、元のＳＰベース遅延プロファイルに疑似到来波が含まれる場合であっても、疑似到来波が現れない電力ベース遅延プロファイルの利点を利用して、ＳＰベース遅延プロファイルの疑似到来波を除去することで、合成遅延プロファイルとして、図１１（ｄ）に示す遅延プロファイルを得ることができ、疑似到来波が現れなくなる。
また、電力ベース遅延プロファイルでは先行波と遅延波を区別ができないが、これらを区別できるＳＰベース遅延プロファイルを利用することで、合成遅延プロファイルでは、図１１（ｄ）に示すように先行波と遅延波を区別できる。
さらに、複数の到来波がある場合、電力ベース遅延プロファイルでは混変調となって、本来存在しない到来波が遅延プロファイル上に現れるという欠点があったが、合成遅延プロファイルには現れない。このように、実施の形態１では、従来の技術と比べて正確に遅延プロファイルを求めることができる。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１によれば、受信されたＯＦＤＭ信号を伝送単位ごとにフーリエ変換するフーリエ変換部２と、フーリエ変換部２によってフーリエ変換されたデータからサブキャリア電力データを算出するサブキャリア電力算出部９と、サブキャリア電力データを逆フーリエ変換して電力ベース遅延プロファイルを生成する第１の逆フーリエ変換部１０ａと、フーリエ変換部２にフーリエ変換されたデータからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出部３と、パイロット信号を既知の値で除算して各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを算出する除算部５と、各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿する時間方向内挿部６と、時間方向に内挿された伝送路特性データを逆フーリエ変換してＳＰベース遅延プロファイルを生成する第２の逆フーリエ変換部１０ｂと、電力ベース遅延プロファイルとＳＰベース遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するように電力ベース遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、ＳＰベース遅延プロファイルのうち、到来波の検出時間をオフセットした電力ベース遅延プロファイルにおける所定の閾値以上の値の到来時間に対応する値を残し、閾値未満の値の到来時間に対応する値を到来波と扱わない値（０又は到来波と扱わない最小値）に置き換えて、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルとして出力する遅延プロファイル合成部１１とを備える。
このように、電力ベース遅延プロファイルを利用してＳＰベース遅延プロファイルの疑似到来波を削除することで、電力ベース遅延プロファイルとＳＰベース遅延プロファイルの双方の遅延プロファイルの利点を合成した遅延プロファイルを得ることができ、高速移動環境であっても、正確な到来時間と正確な電力の遅延プロファイルが得られる。
【００４１】
実施の形態２．
この実施の形態２によるデジタル放送受信装置は、上記実施の形態１と基本的な構成は同一であるが、合成遅延プロファイルの作成方法が異なる。
そこで、実施の形態２のデジタル放送受信装置の構成については、上記実施の形態１で示した図９を参照しながら、以下、上記実施の形態２による合成遅延プロファイルの作成処理の詳細を説明する。
【００４２】
図１２は、この発明の実施の形態２の遅延プロファイル合成部による動作の流れを示すフローチャートであり、この図に沿って新たな遅延プロファイルの生成処理を説明する。
遅延プロファイル合成部１１は、ＳＰベース遅延プロファイルの主波のインデックスを検出する（ステップＳＴ１ａ）。遅延プロファイルにおいて、主波は最も大きな値を有するので、ＳＰベース遅延プロファイルの各データのうち、最も大きな値に対応するインデックスを、主波のインデックスとして検出する。
【００４３】
次に、遅延プロファイル合成部１１は、ＳＰベース遅延プロファイルの主波のインデックスと、ＳＰベース遅延プロファイルの中心（復調基準点）のインデックスとの差に相当する主波オフセット値を算出する（ステップＳＴ２ａ）。ここで、ＳＰベース遅延プロファイルの主波のインデックスから、ＳＰベース遅延プロファイルの中心（復調基準点）のインデックスを減算した値を、主波オフセット値αとして求める。
【００４４】
続いて、遅延プロファイル合成部１１は、電力ベース遅延プロファイルのインデックスをオフセットする（ステップＳＴ３ａ）。ここでは、電力ベース遅延プロファイルのインデックスを主波オフセット値αの分だけオフセットして各データを付け替え、ＳＰベース遅延プロファイルと電力ベース遅延プロファイルとの主波のインデックスを一致させる。
【００４５】
遅延プロファイル合成部１１は、ステップＳＴ３ａでインデックスをオフセットした電力ベース遅延プロファイルの値を１インデックスずつ読み出して（ステップＳＴ４ａ）、この読み出し値と、この読み出し値の到来時間（インデックス）に該当するＳＰベース遅延プロファイルの値とを乗算する（ステップＳＴ５ａ）。
【００４６】
なお、逆フーリエ変換のポイント数によっては、ＳＰベース遅延プロファイルと電力ベース遅延プロファイルとの遅延時間が一意に対応しない場合がある。この場合は、最も近い遅延時間（インデックス）の値を選択して乗算する。
また、対応する遅延時間のＳＰベース遅延プロファイルの値が存在しない場合は処理を行わない。これは、電力ベース遅延プロファイルでは、遅延時間範囲（検出時間範囲）がＴｓ／２までであるのに対し、ＳＰベース遅延プロファイルは±Ｔｓ／６のためである。
【００４７】
上述の処理を実行する度に、遅延プロファイル合成部１１は、電力ベース遅延プロファイルの全てのインデックスについて終了したか否かを判定する（ステップＳＴ６ａ）。ここで、電力ベース遅延プロファイルの全てのインデックスについて処理が終了していなければ（ステップＳＴ６ａ；ＮＯ）、ステップＳＴ４ａの処理に戻り、電力ベース遅延プロファイルの次のインデックスに対応する値を読み出し、ステップＳＴ４ａからステップＳＴ６ａまでの処理を繰り返す。
【００４８】
電力ベース遅延プロファイルの全てのインデックスについて上記処理が終了した場合（ステップＳＴ６ａ；ＹＥＳ）、遅延プロファイル合成部１１は、電力ベース遅延プロファイルとＳＰベース遅延プロファイルとの間で該当するインデックスの値同士を乗算した結果を、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルとして出力する。
【００４９】
このように遅延プロファイルを生成することで、ＳＰベース遅延プロファイルに疑似到来波が含まれていた場合であっても、電力ベース遅延プロファイルには疑似到来波が現れないため、乗算によって疑似到来波のレベルを低減することができる。
また、電力ベース遅延プロファイルでは先行波と遅延波を区別することができないが、ＳＰベース遅延プロファイルと合成することにより、これらの区別も可能である。
さらに、複数の到来波がある場合、電力ベース遅延プロファイルでは混変調となって、本来存在しない到来波が遅延プロファイル上に現れるという欠点があったが、ＳＰベース遅延プロファイルには存在しない到来波であるので、乗算により合成すると当該到来波のレベルを低減することができる。
このように、実施の形態２では、従来の技術に比べて正確に遅延プロファイルを求めることができる。また、電力ベース遅延プロファイルの値と所定の閾値とを比較する必要がなく、当該閾値の調整も必要ないため、上記実施の形態１と比べて装置構成を簡素化することが可能である。
【００５０】
以上のように、この実施の形態２によれば、受信されたＯＦＤＭ信号を伝送単位ごとにフーリエ変換するフーリエ変換部２と、フーリエ変換部２によりフーリエ変換されたデータからサブキャリア電力データを算出するサブキャリア電力算出部９と、サブキャリア電力データを逆フーリエ変換して電力ベース遅延プロファイルを生成する第１の逆フーリエ変換部１０ａと、フーリエ変換部２によってフーリエ変換されたデータからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出部３と、抽出されたパイロット信号を既知の値で除算して各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを算出する除算部５と、各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿する時間方向内挿部６と、時間方向に内挿された伝送路特性データを逆フーリエ変換してＳＰベース遅延プロファイルを生成する第２の逆フーリエ変換部１０ｂと、電力ベース遅延プロファイルとＳＰベース遅延プロファイルとの主波の到来時間が一致するよう電力ベース遅延プロファイルの到来波の検出時間をオフセットするとともに、到来波の検出時間をオフセットした電力ベース遅延プロファイルとＳＰベース遅延プロファイルとの対応する到来時間の値を乗算して、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルとして出力する遅延プロファイル合成部１１とを備える。
このように、電力ベース遅延プロファイルの値とＳＰベース遅延プロファイルとを合成することで、電力ベース遅延プロファイルに含まれる誤差信号と、ＳＰベース遅延プロファイルに含まれる誤差信号とが打ち消しあい、高速移動環境であっても、正確な到来時間の遅延プロファイルを検出することが可能になる。また、閾値を備える必要がないため、上記実施の形態１と比べて装置構成が簡素になる。
【００５１】
実施の形態３．
この実施の形態３によるデジタル放送受信装置は、上記実施の形態１と基本的な構成は同一であるが、合成遅延プロファイルの作成方法が異なる。
そこで、実施の形態３のデジタル放送受信装置の構成については、上記実施の形態１で示した図９を参照しながら、以下、上記実施の形態３による合成遅延プロファイルの作成処理の詳細を説明する。
【００５２】
図１３は、この発明の実施の形態３における遅延プロファイルの合成処理を説明する説明図である。ＳＰベース遅延プロファイルは、上記実施の形態１で図７を用いて説明したように、到来波の到来時間が復調基準点から±Ｔｓ／６を超えると、先行波は遅延波となって折り返し、遅延波は先行波となって折り返して遅延プロファイル上に現れる。図１３（ａ）は、復調基準点から−Ｔｓ／６の時間範囲より早い先行波が折り返して、遅延波のように遅延プロファイル上に現れた場合を示している。
一方、電力ベース遅延プロファイルは、図１３（ｃ）に示すように、到来波を検出可能な時間範囲がＴｓ／２まであるが、主波に対する遅延波と先行波との相対的な時間差しか求められない。このため、電力ベース遅延プロファイルの中心（主波）から±Ｔｓ／２の時間範囲で検出された到来波において、先行波と遅延波の見分けがつかない。
【００５３】
そこで、実施の形態３による遅延プロファイル合成部１１は、図１３（ｂ）に示すように、ＳＰベース遅延プロファイルにおける復調基準点を中心とした±Ｔｓ／６の検出時間範囲の遅延プロファイル内容を、当初のＳＰベース遅延プロファイルの検出時間範囲の前後にそれぞれコピーした遅延プロファイル（第３の遅延プロファイル）を作成する。
この遅延プロファイルは、電力ベース遅延プロファイルの中心から±Ｔｓ／２の時間範囲と一致するので、上記実施の形態１又は上記実施の形態２と同様な方法で、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルを作成することができる。
【００５４】
つまり、上記実施の形態１のように、中心から±Ｔｓ／２の時間範囲の電力ベース遅延プロファイルをオフセット処理（ＳＰベース遅延プロファイルと主波のインデックスを合わせる）し、オフセット処理した電力ベース遅延プロファイルの値を１インデックスずつ読み出して所定の閾値（スレッシュ）と比較し、当該閾値より小さい読み出し値のインデックスに該当する上記ＳＰベース遅延プロファイルの値を０又は最小の値に置換したものを、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルとする。
また、上記実施の形態２のように、中心から±Ｔｓ／２の時間範囲の電力ベース遅延プロファイルの値をオフセット処理（ＳＰベース遅延プロファイルと主波のインデックスを合わせる）し、オフセット処理した電力ベース遅延プロファイルの値を１インデックスずつ読み出して、この読み出し値と、この読み出し値の到来時間（インデックス）に該当する上記ＳＰベース遅延プロファイルの値とを乗算したものを、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルとする。
【００５５】
ＳＰベース遅延プロファイルの検出時間範囲を電力ベース遅延プロファイルに合わせて合成することで、ＳＰベース遅延プロファイル上に折り返して現れる±Ｔｓ／６を超える到来波を正しく検出することができる。また、検出可能な最大遅延時間が±Ｔｓ／２に拡張できるという利点もある。
【００５６】
以上のように、この実施の形態３によれば、遅延プロファイル合成部１１が、第２の逆フーリエ変換部１０ｂから出力されたＳＰベース遅延プロファイルにおける到来波の検出時間範囲の遅延プロファイル内容を当該検出時間範囲の前後にそれぞれコピーした遅延プロファイルと、中心から±Ｔｓ／２の時間範囲の電力ベース遅延プロファイルとを用いて、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルを生成する。
このようにすることで、上記実施の形態１又は上記実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、ＳＰベース遅延プロファイルにおける到来波の検出時間範囲を３倍に拡張することができる。
【００５７】
実施の形態４．
図１４は、この発明の実施の形態４によるデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１から実施の形態３までの構成では、第１の逆フーリエ変換部１０ａと第２の逆フーリエ変換部１０ｂとの二つの逆フーリエ変換部を備えていたが、図１４に示すように、実施の形態４によるデジタル放送受信装置１Ｂは、一つの逆フーリエ変換部１０のみを備える。つまり、信号選択部１２が、サブキャリア電力算出部９の出力と時間方向内挿部６の出力とを切り替えて逆フーリエ変換部１０へ入力することにより、一つの逆フーリエ変換部１０が、電力ベース遅延プロファイルの生成とＳＰベース遅延プロファイルの生成を行う。また、メモリ部１３は、逆フーリエ変換部１０により生成された遅延プロファイルを格納する記憶部であり、格納された遅延プロファイルは、遅延プロファイル合成部１１によって適宜読み出される。なお、図１４において、図９と同一の構成部には同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
次に動作について説明する。
信号選択部１２が、受信された同一の信号に対する、サブキャリア電力算出部９の出力と時間方向内挿部６の出力とをそれぞれ選択して逆フーリエ変換部１０へ入力する。
逆フーリエ変換部１０では、信号選択部１２を介して入力したサブキャリア電力算出部９の出力信号と時間方向内挿部６の出力信号とをそれぞれ逆フーリエ変換し、これら変換結果のＩ軸とＱ軸をそれぞれ二乗して加算することにより、電力ベース遅延プロファイル及びＳＰベース遅延プロファイルとしてメモリ部１３に格納する。
なお、このとき、逆フーリエ変換部１０が、実施の形態３で示したように、ＳＰベース遅延プロファイルに対して、当該ＳＰベース遅延プロファイルの検出時間範囲の内容を時系列前後にコピーしたプロファイルを作成しメモリ部１３に格納してもよい。
遅延プロファイル合成部１１は、メモリ部１３に格納された電力ベース遅延プロファイル及びＳＰベース遅延プロファイルを用いて実施の形態１から実施の形態３までのいずれかと同様な方法で、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルを作成する。
【００５９】
以上のように、この実施の形態４によれば、受信されたＯＦＤＭ信号を伝送単位ごとにフーリエ変換するフーリエ変換部２と、フーリエ変換部２でフーリエ変換したデータからサブキャリア電力データを算出して出力するサブキャリア電力算出部９と、フーリエ変換部２によってフーリエ変換されたデータからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出部３と、抽出されたパイロット信号を既知の値で除算して各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを算出する除算部５と、各伝送単位のパイロット信号に対する伝送路特性データを時間方向に内挿して出力する時間方向内挿部６と、サブキャリア電力算出部９と時間方向内挿部６の出力データを切り替えて選択する信号選択部１２と、信号選択部１２によって選択された出力データを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部１０と、逆フーリエ変換部１０によって、サブキャリア電力算出部９の出力データを逆フーリエ変換して得られた電力ベース遅延プロファイルと、時間方向内挿部６の出力データを逆フーリエ変換して得られたＳＰベース遅延プロファイルとを記憶するメモリ部１３を備え、遅延プロファイル合成部１１が、メモリ部１３から読み出した電力ベース遅延プロファイルとＳＰベース遅延プロファイルとを用いて、受信されたＯＦＤＭ信号の遅延プロファイルとして出力する。このように構成することで、逆フーリエ変換部を２つから１つにすることができ、回路を削減できる。
【００６０】
実施の形態５．
図１５は、この発明の実施の形態５によるデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。実施の形態５によるデジタル放送受信装置１Ｃは、上記実施の形態４の構成にフーリエ変換タイミング生成部１４を追加している。フーリエ変換タイミング生成部１４は、遅延プロファイル合成部１１の出力（合成遅延プロファイル）に基づいて、最適なフーリエ変換タイミング（フーリエ変換の開始時間位置）を生成する構成部である。生成されたフーリエ変換タイミングは、フーリエ変換タイミング生成部１４からフーリエ変換部２へ通知される。例えば、ガードインターバルを超える到来時間の到来波が遅延プロファイル上に現れた場合には、フーリエ変換タイミング生成部１４が、ガードインターバル内に収まるようにフーリエ変換タイミングを変更する。これにより、受信性能を向上させることができる。なお、遅延プロファイル合成部１１は、上記実施の形態１から上記実施の形態３のうちいずれかと同様な方法で合成遅延プロファイルを作成する。
【００６１】
また、実施の形態５では、遅延プロファイル合成部１１の出力（合成遅延プロファイル）に基づいて、時間方向内挿部６及び周波数方向内挿部７が、最適な内挿係数をそれぞれ決定する。例えば、内挿係数の帯域を越える到来波が遅延プロファイル上で現れた場合には、帯域内に収まるように内挿係数に係数を変更する。
【００６２】
なお、実施の形態５のデジタル放送受信装置は、上述したフーリエ変換タイミング生成部１４によるフーリエ変換タイミングの制御、時間方向内挿部６による内挿係数の制御、及び周波数方向内挿部７による内挿係数の制御のうち、少なくとも一つの制御を実行するものであり、全ての制御を組み合わせて実行する構成としても構わない。
【００６３】
以上のように、この実施の形態５によれば、遅延プロファイル合成部１１によって生成された合成遅延プロファイルからフーリエ変換の開始タイミング（開始時間位置）を決定するフーリエ変換タイミング生成部１４を備えたので、遅延プロファイル合成部１１にて生成された誤差信号を含まない正確な遅延プロファイルが用いて、正確なフーリエ変換の開始タイミングを決定することができる。
また、時間方向内挿部６及び周波数方向内挿部７のうちの少なくとも一方が、遅延プロファイル合成部１１によって生成された合成遅延プロファイルから内挿係数を決定するので、遅延プロファイル合成部１１によって生成された誤差信号を含まない正確な遅延プロファイルが用いて最適な内挿係数を決定することができる。
このように誤りの無い遅延プロファイル合成結果を用いて制御を行うことにより、高速走行時や遅延の長い到来波があるような環境でも、誤制御をすることがなくなり、受信装置の受信性能を向上させることが可能となる。
【００６４】
また、実施の形態５では、実施の形態４の構成にフーリエ変換タイミング生成部１４を追加した場合を示したが、実施の形態１から実施の形態３までのいずれかに実施の形態５の概念を適用して、フーリエ変換タイミング生成部１４によるフーリエ変換タイミングの制御、時間方向内挿部６による内挿係数の制御及び周波数方向内挿部７による内挿係数の制御のうち、少なくとも一つの制御を実行するように構成してもよく、全ての制御を組み合わせて実行する構成としても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明に係るデジタル放送受信装置は、自身を搭載した移動体が高速で移動する環境であったり、ＳＰベース遅延プロファイルで到来波を検出可能な時間範囲を超える到来波がある場合であっても、誤りを含まない遅延プロファイルを提供でき、かつ誤制御することなく正確な受信が可能であるので、車載用のデジタル放送受信装置に好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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